DE1237192B - Galvanisches Element - Google Patents
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLIGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 21b-10/01
Nummer: 1 237 192
Aktenzeichen: M 50451VI b/21 b
Anrneidetag: 4. Oktober 1961
Äuslegetäg: 23. März Ϊ96Ί
Galvanisches Element
Die Erfindung betrifft galvanische Elemente, insbesondere
alkalische Trockenelemente. Die bekannten
alkalischen Trockenelemente (vgl. beispielsweise
die USÄ.-Patentschnft 2 422 045) bestehen gewöhnlich
aus zwei Polen in Form von Metdllbechern oder Kapseln, die zusammen mit einer zwischen irireii
Räriderri eingepreßten Tsolätiönstülle ein dichtes öehäü'se
für das Element bildeii. Der eine dieser Becher
b'zNv; Kapseln steht mit einem üblichen Depolarisator, z. B. eilier Mischung von Qüecksilberoxyd und
Graphit, in elektrisch leitender Verbindung, während der andere mit einer vorzugsweise aus amalgamiertem
!Zink bestehenden negativen Elektrode in Kontakt steht. Zwischen der negativen Elektrode und der
positiven Elektrode ist eiri fester Körper aus einem
alkalischen Elektrolyt eingefügt, beispielsweise Käliümhydroxyd mit einem Wesentlichen Anteil von
gelöstem Zink. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser bekannten Elemente hat der eine Pol die
Form einer zylindrischen Büchse, und der andere ist als Vers'chlußdeckel in Form einer schalenförmigen
Metallplatte ausgebildet, die aus Zink oder einem Metall mit niedrigem Kontaktpotential gegenüber
Zink, beispielsweise aus Kupfer, Messing oder zirinplattiertem
Stähl, besteht.
Bei den Elementen der beschriebenen Art treten beträchtliche Schwierigkeiten mit elektrolytisChen
Kriechvorgängen auf. Obwohl die zusammengedrückte Isolatioristülle einen im allgemeinen luftdichten
Abschluß des Elementes gewährleistet, so kriecht doch häufig eine geringe Menge des Elektrolyten an
der Innenfläche der oberen Abschlußscheibe entlang und gelangt um die Kante dieser Scheibe herum auf
die obere Außenfläche. Selbst wenn nur eine kleine Menge des Elektrolyten auf der Außenfläche der Abschlußscheibe
vorhanden ist und der Außenluft ausgesetzt
wird, reagiert der Elektrolyt mit dem Köhlertdioxyd
iri der Luft und führt zur Bildung von Verkrustühgen.
Diese Verkrustungen verursachen nicht nur Korrosioneti, sondern bilden auch eiiien Isplatiorisfilm
auf der oberen Äbschlußplätte, der den Übergangswiderstand zwischen der Platte und einer
Kontaktfeder, mit deren Hilfe das Element mit einem äüßereti Stromkreis verbunden wird, vergrößert.
Wenn auch die Verkrustung leicht beseitigt werden
kann, beispielsweise durch Abwaschen des Elements mit einer verdünnten Lösung vdii Ämmoniumhydröxyd,
so ist sie doch häufig die Quelle von Betriebsstörungen.
Einen erheblichen Fortschritt zur Lösung des offenen Problems bildete die Einführung der sogenannten
»Doppeldeckek-KoristrüktiOri (vgl. USA.-Anmelder:
Mallory Batteries Limited, pjagenham, Essex
(Großbritannien)
(Großbritannien)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Schiffer, Patentanwalt,
Karlsrühe, Amalienstr. 28
Als Erfinder benannt:
Richard R. ciune, Ardsley, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. Oktober 1960 (60 344)
Patentschrift 2 712 565, entsprechende deutsche AuS-legesChrift
1028 642). Bei dieser Konstruktion besteht der mit dem üblichen Metallgehäuse oder der
inneren Büchse kombinierte Verscrilußdeckei aus einem Paar yori Metällplatten oder -scheiben, deren
Mittelteile ineinanderpassen ühd ineinandergefügt:
sind, während ihre Ränder leicht auseinandergespreizt sind. Zwischen den kahdteileri der inneren
Büchse und der oberen Abschluß- oder' Deckelscheiben ist ein isolierendes Dich tu'iigsglied oder eine
Tülle aus elastischem Material eingefügt, ühd eiri Teil dieser Tülle erstreckt sich Um die Rändkänteri
der Scheiben herum ürid ist dort ein kurzes Stück verlängert. Eine äußere Büchse oder ein Mantel ürjischließt
die innere Büchse und ist an einem Ende
unmittelbar oberhalb der Tülle nach iriüeii urtlg'ebördelt,
so daß auf diese ein Dichtüngsdrü'ck ausgeübt und hierdurch ein vollständig luftdichter Abschluß
des Elements erzielt wird. Beim Zusammensetzen wird ein Zwischenteil der Tülle in den Zwischenraum
zwischen den Randkänten der beiden
oberen Scheiben hineingedrückt, wodurch die lüftabschließende
Eigenschaft der Dichtung weiterverbessert wird. Um hoch' bessere Ergebnisse zu erzielen,
kann die innere AbschiüßScheibe aus einem
Metall hergestellt oder wenigstens beiderseits mit einem solchen Metall plattiert Seih,, das* ein niedriges
köritäktpötential gegenüber dem Metall def negativen
Elektrode hat, wie Zinrt bei einer Ziiik-LÖsüngselektrode,
während die, äußere Abschlußscheibe aus einem Metall besteht odef wenigstens
beiderseits damit plattiert ist, das gegen den Elektrolyt korrosionsfest ist, wie beispielslialber Nickel.
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Wenn diese Doppeldeckel-Konstruktion auch eine der inneren Scheibe und der inneren (Nickel-) Oberbeträchtliche Verbesserung gegenüber den vorher be- fläche der äußeren Scheibe Elektrolyt vorhanden, so
kannten Konstruktionen für Elemente darstellte und entsteht damit zwischen den beiden verschiedenen
erfolgreich bei der Massenproduktion von alkalischen Metallen eine galvanische Spannung. Da diese durch
Trockenelementen verwendet wurde, so traten — be- 5 die in Kontakt befindlichen Mittelteile der beiden
sonders bei längerer Lagerung — doch häufig noch Scheiben kurzgeschlossen wird, entwickelt sich durch
Verkrustungen auf der äußeren Scheibe des Doppel- die teilweise elektrolytische Zersetzung des zwischen
deckeis auf. Solche Krusten stören nicht nur das den Scheiben befindlichen Elektrolyten Gas, das den
Funktionieren der Zelle, indem sie einen unnormalen Rest des Elektrolyten nach dem Verschließen der
Kontaktwiderstand zwischen dem Elementenkopf und io äußeren Scheibe auf deren äußere Oberfläche treibt,
der entsprechenden Kontaktfeder hervorrufen, son- Dieser alkalische Elektrolyt reagiert mit dem Kohlendem
führen auch zu der häßlichen Erscheinung, daß dioxyd der atmosphärischen Luft und bildet Alkalibeim
Benutzer der irrige Eindruck erweckt wird, das metallkarbonate in Gestalt von Krusten. Bekanntlich
Element sei teils oder gar völlig entladen. So stellte hat diese Verkrustung außer dem häßlichen Bild
das ungeklärte und unkontrollierbare allmähliche 15 Korrosion, schlechten Kontakt und andere Funktions-Auftreten
von Verkrustungen, das darauf hindeutet, beeinträchtigungen zur Folge,
daß elektrolytische Kriechvorgänge nicht völlig Das galvanische Element nach der Erfindung, bei unterbunden sind, ein ernstes Problem dar. dem diesen Schwierigkeiten entgegengewirkt ist und
daß elektrolytische Kriechvorgänge nicht völlig Das galvanische Element nach der Erfindung, bei unterbunden sind, ein ernstes Problem dar. dem diesen Schwierigkeiten entgegengewirkt ist und
Durch die Erfindung werden diese noch nicht ge- das ein Metallgehäuse besitzt und einen Verschluß
meisterten Schwierigkeiten auf überraschend einfache 20 für das Gehäuse, der aus einer inneren und einer
Weise überwunden. äußeren schalenförmigen Scheibe besteht, die anein-
Es liegt ihr also die Aufgabe zugrunde, ein galva- anderliegende Mittelteile, aber voneinander abge-
nisches Element, insbesondere ein alkalisches spreizte Randteile aufweisen, und einer isolierenden
Trockenelement neuer und besserer Art zu schaffen, Dichtung, die zwischen den Randteilen des Gehäuses
das von den nachteiligen Wirkungen elektrolytischer 25 und der Scheiben eingepreßt ist, wobei die innere
Kriechvorgänge völlig frei ist. Scheibe mit der Lösungselektrode in elektrischem
Weiterhin soll ein alkalisches Primär-Trocken- Kontakt steht und ihre innere Oberfläche aus einem
element nach der Erfindung keinerlei elektrolytische Metall besteht, das in bezug auf das Metall der Lö-
Verluste aufweisen, selbst dann nicht, wenn sich in sungselektrode ein niedriges Kontaktpotential auf-
ihm ein abnormaler innerer Druck entwickelt oder 30 weist und die beiden Oberflächen der äußeren
der Druck herabgemindert wird. Scheibe aus einem Metall bestehen, das gegenüber
Bei einem alkalischen Trockenelement nach der dem Elektrolyten korrosionsfest ist, ist dadurch geErfindung
sollen ferner die Klemmen sauber bleiben kennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der inneren
und nie einer Korrosion oder der Verkrustung unter- Scheibe und die innere Oberfläche der äußeren
liegen, und schließlich sollen solche Elemente leicht 35 Scheibe aus dem gleichen Metall bestehen,
und bei niedrigen Kosten auf industrieller Basis her- Im Gegensatz zu früheren Ausführungsformen ist stellbar sein. also der Raum zwischen den Scheiben durch aus
und bei niedrigen Kosten auf industrieller Basis her- Im Gegensatz zu früheren Ausführungsformen ist stellbar sein. also der Raum zwischen den Scheiben durch aus
Allgemein gesagt, beruht die Erfindung auf der gleichem Metall bestehende Flächen begrenzt, so daß
Entdeckung, daß die seither unkontrollierbare Korro- keine Gasentwicklung eintreten kann. Damit aber
sion und die Bildung von Krusten, die bei der üb- 40 entfällt die Ursache für die Entstehung von Verliehe
Doppeldeckel-Konstruktion der Elemente beob- krustungen.
achtet wurden, auf der Wechselwirkung zwischen Eine zweckmäßige Ausführung ergibt sich durch
Spuren des Elektrolyten, die zwischen die beiden eine Fertigung des galvanischen Elements, derart,
Verschlußscheiben oder -deckel geraten, und ver- daß die innere und die äußere Verschlußscheibe aus
schiedenem Metall, das dort vorhanden ist, beruhen. 45 Stahl bestehen, und daß die innere Oberfläche der
Bei der üblichen Form eines Doppeldeckel-Elements inneren Scheibe mit Zinn plattiert ist, während die
besteht die innere Deckelscheibe aus einem Metall äußere Oberfläche der inneren Scheibe und beide
oder ist mit einem solchen mindestens plattiert, das Oberflächen der äußeren Scheibe mit Nickel plattiert
in bezug auf die Zink-Lösungselektrode ein niedriges sind.
Potential aufweist. Im allgemeinen wird es sich um 50 Im Gegensatz zu den vorfabrizierten Dichtungseine
beiderseits mit Zinn plattierte Stahlscheibe han- tüllen für die bisherigen Doppeldeckel-Konstrukdeln.
Die äußere Deckelscheibe besteht wiederum aus tionen füllt die vorzugsweise durch Spritzguß hergeeinem
Metall oder ist mindestens mit einem solchen stellte Isolier- und Dichtungstülle gemäß einem
plattiert, das gegen den alkalischen Elektrolyt sehr Merkmal der vorliegenden Erfindung den Raum zwikorrosionsfest
ist. Meist wird eine beiderseits mit 55 sehen den beiden Verschlußscheiben vollständig mit
Nickel plattierte Stahlscheibe verwendet. Somit sind der Vergußmasse aus. Die so hergestellte Dichtung
in dem durch die Oberflächen der beiden Scheiben ist mit den Scheiben zu einer Einheit vereinigt und
definierten Raum zwischen ihnen zwei verschiedene weist so in an sich bekannter Weise drei Man-Metalle,
Zinn und Nickel, vorhanden. Weiter wurde schettenteile auf, von denen sich einer in bekannter
festgestellt, daß trotz des im allgemeinen luftdichten 60 Weise längs der Außenseite der äußeren Scheibe, der
Verschlusses der Zelle durch die gepreßte Isoliertülle zweite längs der Innenseite der inneren Scheibe und
häufig ein wenig Elektrolyt um die Kante der inneren der dritte in bekannter Weise in den Zwischenraum
Deckelscheibe herum in den Raum zwischen die zwischen den Scheiben erstreckt. Da also der Raum
äußere Oberfläche der inneren Scheibe und die innere zwischen den beiden Verschlußscheiben ausgefüllt ist,
Oberfläche der äußeren Scheibe kriecht oder daß 65 kann während des Verschließvorganges bei der
Elektrolyt in diesem Raum zwischen den Scheiben Fabrikation kein Elektrolyt eindringen. Die gesamte
während des Verschließens beim Zusammenbau ein- Verschlußzone ist mithin während des Verschließens
tritt. Ist nun zwischen der äußeren (Zinn-) Oberfläche trocken. Durch das Spritzgußverfahren kann die
Dichtung sehr weit zum Mittelpunkt der Scheiben vordringen. Ein aufgespritzter hochverdichteter
Kunststoff, z. B. Polyäthylen, haftet sehr stark an den Scheibenoberflächen und verhindert das Kriechen des
Elektrolyten an den auf den Scheiben aufliegenden Unterseiten der Dichtungstüllen. Da die beiden
Scheiben mit der umspritzten Dichtungshülle praktisch eine Einheit bilden, wird das Eindringen des
Elektrolyten in den Zwischenraum optimal vermieden. Durch diese neue Fertigungsart gelingt es,
fast den ganzen Zwischenraum zwischen den Scheiben auszufüllen, was bei den bisher bekannten
Ausführungen nicht möglich war. Bisher war die Zelle dadurch verschlossen, daß die Dichtungstülle
zwischen das Gehäuse, dessen oberen Rand und die Scheibenränder hineinfaßte. Gemäß der Erfindung
wird dieser Eingriff dadurch verstärkt, daß die Scheiben in den zwischen ihnen eingespritzten Kunststoff
eingreifen. Dadurch wird nicht nur die Länge des Kriechweges, auf dem der Elektrolyt nach außen
dringen kann, gesteigert, sondern es werden auch die mechanischen Kräfte für den Verschluß der Zelle
verstärkt. Auf breiter Basis durchgeführte Untersuchungen haben erwiesen, daß die Anwendung der
vorliegenden Erfindung völlige Korrosionsfreiheit bringt und auch die Verkrustung ausschließt, so daß
die Erfindung eine vollkommene, wenig aufwendige und leicht realisierbare Lösung für ein seit langem
anstehendes Problem mit technisch, wirtschaftlich und verkaufspsychologisch sehr unangenehmen FoI-gen
darstellt.
Nunmehr wird auf die Figur der Zeichnung Bezug genommen, die eine Ausführungsform für ein galvanisches
Element nach der Erfindung teils in Ansicht, teils im senkrechten Schnitt zeigt.
Eine innere Büchse oder ein inneres Gehäuse ist mit 10 bezeichnet. Die Büchse besteht aus nickelplattiertem
Stahl und ist zylindrisch. An ihrem offenen Ende weist sie einen nach außen gerichteten
Flansch 11 auf. Ein Depolarisator 12, der beispielshalber aus einer Mischung von Quecksilberoxyd mit
einem kleinen Anteil Graphit bestehen kann, ist in Gestalt einer zylindrischen Muffe vorgesehen und
liegt im Preßsitz und in elektrischem Kontakt an der inneren Oberfläche der Büchse 10 an. Ferner befindet
sich in der Büchse eine negative Elektrode 14, die aus amalgamiertem Zinkpulver gepreßt ist und ebenfalls
in Gestalt einer zylindrischen Muffe konzentrisch in Abstand von der positiven Elektrode 12 gelagert
ist. Zwischen der positiven Elektrode 12 und der negativen Elektrode 14 befindet sich eine Anzahl von
Lagen 15 aus absorbierendem Material, wie alkalibeständigem Papier. Diese Separatorlagen sind mit
einem Elektrolyten gesättigt, der vorzugsweise aus einem Alkalimetallhydroxyd besteht, das auch eine
geeignete Menge gelösten Zinks enthält. Am Boden der Büchse 10 befindet sich eine isolierende Abstandsschicht
16 aus elastischem Material, z. B. synthetischer Art wie das unter dem Warenzeichen
»Neopren« bekannte Material. Diese Schicht verhindert einen direkten Kontakt zwischen der negativen
Elektrode und der Büchse 10.
Der Deckel der Zelle ist mit 17 bezeichnet. Er besteht aus zwei schalenartigen Metallplatten oder
-scheiben 18 und 19. Diese schalenartigen Platten oder Scheiben sind so geformt, daß ihre Mittelteile
aneinanderliegen, während sie nach den Rändern zu leicht auseinandergespreizt sind, so daß sie einen
spitzen Winkel miteinander einschließen. Die innere1 Scheibe 19 ist auf der Innenseite mit einer Zinnschicht 19a plattiert und auf der Außenseite mit
einer Nickelschicht 19 b. Die äußere Scheibe 18 ist beiderseits mit Nickelschichten 18 α bzw. 18 b plattiert.
In der Praxis erfolgt die Herstellung durch Herausstanzen der äußeren Scheibe 18 aus einer beiderseits
mit Nickel plattierten Stahlplatte und durch Herausstanzen der inneren Scheibe 19 aus einer
Stahlplatte, die auf der einen Seite mit Nickel und auf der anderen Seite mit Zinn plattiert ist. Die
Mittelteile der beiden Deckelscheiben haben mechanischen und elektrischen Kontakt miteinander, der
beispielshalber durch Widerstandsschweißung an Warzen 20, von denen vorzugsweise drei an der inneren
Scheibe vorgesehen sind, hergestellt ist. Zum gleichen oder ähnlichen Ergebnis gelangt man, wenn
man den Mittelteilen der Deckelscheiben einen Preßsitz gibt; indessen ist die Widerstandsschweißung
vorzuziehen, da sie mit großer Sicherheit einen niedrigen Kontaktwiderstand zwischen den Scheiben gewährleistet,
der dauernd erhalten bleibt.
Um die Kanten der Deckelscheiben 18 und 19 herum ist, diese vollständig einschließend, eine Isolier-
und Dichttülle 21 aus Polyäthylen hoher Dichte gegossen, die die Scheiben von der inneren Büchse isoliert
und mit dieser einen luftdichten Verschluß bildet. Die Dichtungstülle 21 besteht aus einem Körper
22, von dem aus sich längs der äußeren Oberfläche der äußeren Scheibe ein Manschettenteil 22 a, längs
der inneren Oberfläche der inneren Scheibe 19 ein Manschettenteil 22 b und im Raum zwischen den
Scheiben ein Manschettenteil 22 c erstreckt. Diese drei Manschettenteile liegen auf eine radial gerichtete
Strecke in innigem Kontakt oder anhaftend an den entsprechenden Metalloberflächen an. Die Stirnfläche
22 d des Manschettenteils 22 b ist derart gerichtet und bemessen, daß sie einen Lagerring für das absorbierende
Separatormaterial 15 bildet.
Das innere Gehäuse 10 ist von einem Mantel oder einem äußeren Gehäuse 24 aus nickelplattiertem Stahl
umgeben, das auch die Randbezirke der Deckelscheiben 18 und 19 umfaßt. Der Rand des äußeren
Mantels ist, wie man bei 25 erkennt, an dem einen Ende einwärts gebogen, und der abgebogene Teil
schmiegt sich an eine Ringschulter 26 des inneren Gehäuses 10 an. Am anderen Ende ist der äußere
Mantel nach innen umgefaltet, wie dies bei 27 erkennbar ist. Der Mantel übt auf den Körper 22 der
Dichtungstülle 21 einen axialen Druck aus und ferner gleichzeitig einen im wesentlichen axial gerichteten
Druck auf den äußeren Manschettenteil 22 a. Es hat sich gezeigt, daß diese Konstruktionsmerkmale zu
einem ausgezeichneten, absolut luftdichten Verschluß für das Element führen.
Die Funktionsweise des Elements nach der Erfindung ist dem Fachmann offensichtlich. Es ist zunächst
zu beachten, daß das Element unter normalen Bedingungen luftdicht abgeschlossen ist und das
Durchsickern des Elektrolyten vollständig verhindert wird. Dies beruht auf der besonderen Ausbildung der
Isolationstülle und auf ihrem Zusammenwirken mit den benachbarten Teilen der inneren Büchse und des
Deckels. Auf diese Weise werden der Körper- und der äußere Manschettenteil der Tülle in verschiedenen
Richtungen stark zusammengepreßt und in zwei Bereichen voneinander getrennt. Ferner wird die
abdichtende Wirkung durch den Zwischenteil 22 c
der Manschette weiter verbessert, der in den Zwischenraum zwischen den Rändern der beiden Abschlußscheiben
hineingepreßt wird.
Das beschriebene Element nach der Erfindung ist
vollständig frei von schädlichen Wirkungen des elektrolytischen Kriechens. Obwohl die verwendeten alkalischen
Elektrolyte ein ausgeprägtes Bestreben zum Kriechen entlang den mit ihnen in Berührung
stehenden Oberflächen aufweisen, wird dieses Kriechen des Elektrolyten durch die extrem langen,
zu Verlusten führenden Wege auf ein Minimum herabgesetzt. Die Länge dieser Wege ist durch die spezielle
Konstruktion mit der gegossenen Dichtüngstülle
und als Erfolg des innigen Kontakts zwischen dieser Tülle ürid den Metalloberflächen der Deckelscheibeh
gegeben! Sollte dennoch eine Spur von Elektrolyt entlang der inneren Oberfläche der inneren Scheibe
und um die Kante dieser Scheibe kriechen und den Räum zwischen den Scheiben erreichen, so wird sie
dort festgehalten und kann hie aus dem Element austreten.
Da der Zwischenraum durch Flächen gleichen Metalls begrenzt ist, bei dem es sich im beschriebenen
Beispiel um Nickel handelt, entsteht keine galvanische Spannung, so daß auch keine Gaserzeugung
eintritt. Die äußere Oberfläche 18 b der äußeren Deckelscheibe 18 bleibt daher stets sauber und unterliegt
weder der Verkrustung noch der Korrosion, selbst bei langen Lagerzeiten.
Weiterhin ist das Element nach der Erfindung in bekannter Weise selbstentlüftend ausgebildet, d. h.,
es hat die Eigenschaft, übermäßigen Innendruck, der durch abnormale Betriebsbedingungen zustandekommt,
freizulassen. Jede übermäßige Erhöhung des Innendruckes bewirkt ein leichtes gegenseitiges Ausweichen
der inneren Büchse 10 und des Verschlußgliedes 17, und hierdurch wird der Druck auf den
Manschettenteil 22 a der Tülle vergrößert. Infolgedessen kann das Gas unter dem Körper 22 der Tülle
hindurch um den Flansch 11 der inneren Büchse 10 herum in den Zwischenraum 29 zwischen der inneren
Büchse 10 und dem Mantel 24 übertreten. Aus diesem Zwischenraum entweicht der Gasdruck auf unschädliche
Weise zwischen dein eingezogenen Rand 26 der inneren Büchse und dem einwärts gebogenen Rand
25 des Mantels 24. Um zu verhindern, daß das ausströmende Gas etwas von dem Elektrolyten mitnimmt,
ist es vorteilhaft, einen Körper aus porösem Werkstoff, z. B. eine Hülse 30 aus porösem Papier,
in den Zwischenraum zwischen der inneren Büchse 10 und dem äußeren Mantel 24 einzufügen. Der
Elektrolyt, der diese Hülse erreicht, wird durch sie aufgesaugt und kann damit nicht auf die Außenseite
des Elements gelangen.
In bezug auf weitere Einzelheiten zu selbstentlüftenden Konstruktionen und deren Funktionsweise
kann auf die USA.-Patentschrift 2 636 062 verwiesen werden, in der diese Merkmale ausführlich vorbeschrieben
sind.
Obwohl die Erfindung als speziell auf alkalische primäre Trockenelemente anwendbar erläutert wurde,
kann sie mit gleichem oder ähnlichem Ergebnis auch auf andere elektrochemische Einrichtungen angewendet
werden, beispielsweise äpf Elektrolytkondensätoren, Elektrolytgleichrichter, Sekundärelemehte
od. dgl. Außerdem ist die vorteilhafte Wirkung der
Erfindung nicht auf alkalische Trockenelemente beschränkt, vielmehr können ausgezeichnete Ergebnisse
bei Primärelementen aller Art erzielt werden, die die verschiedensten elektrochemischen Systeme verwenden.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Doppeldeckel-Konstruktion mit angeformter Dichtungstülle nach der Erfindung auch auf die bekannten Elemente
ohne die Selbstentlüftungseinrichtung anwendbar ist. In diesem Fall wird der untere Teil des
ίο äußeren Gehäuses oder Mantels 24 von dem Flansch
der inneren Büchse 10 ab nach unten weggelassen und der Oberteil 27 des äußeren Gehäuses 24 aus
einem Stück mit der inneren Büchse 10 hergestellt. Dies ergibt einen Elektrödenbehälter ähnlicher Form,
wie er beispielsweise in der USA.-Pateritschrift 576 266 dargestellt ist/Selbstverständlich ist bei
einem solchen Element der eingezogene Rand 26 an der inneren Büchse nicht erforderlich, die dann mit
einem flachen Boden versehen sein kann.
Claims (3)
1. Galvanisches Element mit einem Metallgehäuse, einem Verschluß für das Gehäuse, der
aus einer inneren und einer äußeren schalenförmigen Scheibe besteht, die aneinanderliegehde
Mittelteile, aber voneinander abgespreizte Randteile aufweisen, und einer isolierenden Dichtung,
die zwischen den Randteilen des Gehäuses uiid
der Scheiben eingepreßt ist, wobei die innere Scheibe mit der Lösungselektrode in elektrischem
Kontakt steht und ihre innere Oberfläche aus einem Metall besteht, das in bezug auf das Metall
der Lösungselektrode ein niedriges Kontaktpotential aufweist und die beiden Oberflächen der
äußeren Scheiben aus einem Metall bestehen, das gegenüber dem Elektrolyten korrosionsfest ist,
dädürchgekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche (19 b) der inneren Scheibe und die
innere Oberfläche (18 ä) der äußeren Scheibe aus dem gleichen Metall bestehen.
2. Galvanisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und die
äußere Verschlußscheibe aus Stahl bestehen, und daß die innere Oberfläche (19 a) der inneren
Scheibe mit Zinn plattiert ist, während die äußere Oberfläche der inneren Scheibe (19 b) und beide
Oberflächen der äußeren Scheibe (18 a, 18 b) mit Nickel plattiert sind.
3. Galvanisches Element nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorzugsweise durch Spritzguß hergestellte Dichtung (21) mit den Scheiben (18, 19) zu einer
Einheit vereinigt ist, daß sie in an sich bekannter Weise drei Manschettenteile aufweist, von denen
sich einer (22 a) in bekannter Weise längs der Außenseite der äußeren Scheibe, der zweite (22 b)
längs der Innenseite der inneren Scheibe und der dritte (22 c) in bekannter Weise in den Zwischenräum
zwischen den Scheiben erstreckt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 953 818;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 028 642;
USA.-Patentschrift Nr. 2 422 045.
Deutsche Patentschrift Nr. 953 818;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 028 642;
USA.-Patentschrift Nr. 2 422 045.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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---|---|
DE1237192B true DE1237192B (de) | 1967-03-23 |
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Family Applications (1)
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DEM50451A Pending DE1237192B (de) | 1960-10-04 | 1961-10-04 | Galvanisches Element |
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Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3332802A (en) * | 1964-11-05 | 1967-07-25 | Mallory & Co Inc P R | Electric current producing cell |
DE1270144B (de) * | 1965-05-03 | 1968-06-12 | Varta G M B H | Galvanisches Element mit elastischer Dichtung |
US3388006A (en) * | 1966-09-21 | 1968-06-11 | Eastman Kodak Co | Alkaline battery provided with a terminal protection plate |
US3442716A (en) * | 1966-10-31 | 1969-05-06 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Alkaline cell |
US3457117A (en) * | 1967-03-23 | 1969-07-22 | Mallory & Co Inc P R | Leakproof electrochemical cell |
CH508283A (de) * | 1969-05-09 | 1971-05-31 | Leclanche Sa | Alkalisches Element |
US3660168A (en) * | 1970-04-09 | 1972-05-02 | Mallory & Co Inc P R | Leak-proof primary cell |
US3630783A (en) * | 1970-05-11 | 1971-12-28 | Mallory Battery Canada | Heat-shrinkable packaging for batteries |
US3754997A (en) * | 1971-06-16 | 1973-08-28 | Mallory & Co Inc P R | Electric battery cell with a plastic top having a spring pressure seal |
US3970477A (en) * | 1971-12-07 | 1976-07-20 | P. R. Mallory & Co., Inc. | Mercury trap and contact |
US3885990A (en) * | 1973-11-09 | 1975-05-27 | Polaroid Corp | Galvanic cell |
DE2842697C2 (de) * | 1978-09-30 | 1980-08-28 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Galvanisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung |
US4725515A (en) * | 1987-05-07 | 1988-02-16 | Eveready Battery Company | Button cell construction with internally compressed gasket |
US5642562A (en) * | 1994-03-02 | 1997-07-01 | Micron Communications, Inc. | Method of forming button-type battery lithium electrodes with housing member |
US5603157A (en) * | 1994-03-02 | 1997-02-18 | Micron Communications, Inc. | Methods of producing button-type batteries and a plurality of battery terminal housing members |
US5432027A (en) * | 1994-03-02 | 1995-07-11 | Micron Communications, Inc. | Button-type battery having bendable construction, and angled button-type battery |
US5580674A (en) * | 1994-03-02 | 1996-12-03 | Micron Communication, Inc. | Method of producing button-type batteries and spring-biased concave button-type battery |
US5547781A (en) * | 1994-03-02 | 1996-08-20 | Micron Communications, Inc. | Button-type battery with improved separator and gasket construction |
US5727901A (en) * | 1996-01-18 | 1998-03-17 | Rennie; David G. | Collection tank |
US5486431A (en) * | 1994-03-02 | 1996-01-23 | Micron Communications, Inc. | Method of producing button-type batteries and spring-biased concave button-type battery |
US5494495A (en) * | 1994-10-11 | 1996-02-27 | Micron Communications, Inc. | Method of forming button-type batteries |
DE69529476T2 (de) * | 1994-12-01 | 2003-11-27 | Micron Technology Inc | Verfahren zur herstellung von knopfbatterien, knopfbatterienisolation und dichtungsring |
JP3815852B2 (ja) * | 1997-06-09 | 2006-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 電池用封口体の製造方法 |
US6274267B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-08-14 | Moltech Power Systems, Inc. | Seal for electrochemical cell |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2422045A (en) * | 1945-07-10 | 1947-06-10 | Ruben Samuel | Alkaline dry cell |
DE953818C (de) * | 1953-07-08 | 1956-12-06 | Pertrix Union G M B H | Fluessigkeitsdichtes und stossfestes galvanisches Trockenelement, insbesondere fuer Stabbatterien |
DE1028642B (de) * | 1953-08-07 | 1958-04-24 | Mallory Batteries Ltd | Galvanisches Element |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US291286A (en) * | 1884-01-01 | Hoeatio j | ||
US2650945A (en) * | 1949-07-08 | 1953-09-01 | Ray O Vac Co | Primary dry cell |
-
0
- NL NL269881D patent/NL269881A/xx unknown
-
1960
- 1960-10-04 US US60344A patent/US3096217A/en not_active Expired - Lifetime
-
1961
- 1961-08-02 GB GB15381/63A patent/GB937728A/en not_active Expired
- 1961-08-02 GB GB28021/61A patent/GB937727A/en not_active Expired
- 1961-10-02 BE BE608733A patent/BE608733A/fr unknown
- 1961-10-04 DE DEM50451A patent/DE1237192B/de active Pending
-
1970
- 1970-06-18 NL NL7008978A patent/NL7008978A/xx unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2422045A (en) * | 1945-07-10 | 1947-06-10 | Ruben Samuel | Alkaline dry cell |
DE953818C (de) * | 1953-07-08 | 1956-12-06 | Pertrix Union G M B H | Fluessigkeitsdichtes und stossfestes galvanisches Trockenelement, insbesondere fuer Stabbatterien |
DE1028642B (de) * | 1953-08-07 | 1958-04-24 | Mallory Batteries Ltd | Galvanisches Element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB937727A (en) | 1963-09-25 |
BE608733A (fr) | 1962-02-01 |
GB937728A (en) | 1963-09-25 |
NL7008978A (de) | 1970-10-26 |
NL269881A (de) | |
US3096217A (en) | 1963-07-02 |
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